מדידת קלוריות מזון באמצעות קלורימטר

כמות הקלוריות תלויה בהרכב המזון. לכן, כדי לקבוע באופן ניסיוני את כמות החום שמשחרר המזון ויכולה להיספג בגוף, אנו משתמשים במכשיר שנקרא קלורימטר.

מכשיר זה מודד את החום שמשחרר המזון כאשר הוא נשרף. ישנם מספר סוגים של קלורימטר; הראשון מהם נוצר בשנת 1780 על ידי לבואזיה ולאפלייס והיה א קלורימטר קרח.

כיום, השימוש הנפוץ ביותר וזה לוקח בחשבון את מושג הקלוריות שהוסבר לעיל הוא קלורימטר מים. מכשיר זה מכוסה בחומר בידוד למניעת אובדן חום מהמדיום; והמזון שיש לנתח ממוקם ב תא בעירה, המכיל גז חמצן ו- אלקטרודות. אלקטרודות אלו עוברות פריקה חשמלית וגורמות להצתתן ולהבערת מזון.

מסת המים הידועה הכלולה בקלורימטר סופגת את החום שמשחרר המזון השרוף ו מד טמפרטורה מודד את העלייה בטמפרטורת המים. בנוסף, הקלורימטר מכיל א מֵסִית המאפשרת לטמפרטורת המים להישאר אחידה בשלמותה.

לפיכך, אם אנו משתמשים, למשל, במסה של גרם אחד של סוכר ובקלורימטר יש 1000 גרם מים, ואנחנו נצפה בסופו של דבר של התגובה, טמפרטורת המים עברה מ -20 ° C ל- 24 ° C, כלומר היא עלתה ב -4 ° C, ואז נוכל להגיע לערך האנרגיה של סוכר. כמו? ובכן, בהתחשב במושג הקלוריות הראשוני, יש לנו:

העלה מ -1 מעלות צלזיוס → 1 קלוריות לגרם מים

העלה מ -4 מעלות צלזיוס → 4 קלוריות לגרם מים

אז 1 גרם מים סופג 4 סיד. עם זאת, נעשה שימוש ב- 1000 גרם מים, ובהתחשב בכך שכל החום המשתחרר בעירה נספג על ידיו, האנרגיה הכוללת הנספגת במים הייתה 4000 קלוריות או 4 קק"ל. לכן אנו מסיקים כי:

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

ערך האנרגיה של סוכר = 4000 קלוריות / גר 'או 4 קק"ל / גרם.

מעבר ל- SI:

1 קק"ל 4.18 קג '
4 קק"ל / גרם x
x = 16.72 kJ / g

בנוסף, אנו יכולים להשתמש במשוואה הבאה כדי לחשב את כמות החום שמוותרת או נספגת במים:

ש = m. ç. t

איפה:
Q = חום שנמסר או נספג במים;
m = מסת מים;
c = חום ספציפי של מים, השווה ל- 1.0 קלוריות / גרם. ° C או 4.18 J / g. ° C;
Δt = וריאציה של הטמפרטורה שסובלים מהמים, הניתנת על ידי הירידה בטמפרטורה הסופית על ידי הטמפרטורה הראשונית_f - t_אני).

באמצעות נוסחה זו אנו מקבלים את אותה התוצאה:

ש = m. ç. t
ש = 1000 גרם. 1.0 קלוריות / גרם. מעלות צלזיוס. (24-20) מעלות צלזיוס
Q = 4000 קלוריות
ש = 4.0 קק"ל

אוֹ

ש = m. ç. t
ש = 1000 גרם. 4.18 kJ / g. מעלות צלזיוס. (24-20) מעלות צלזיוס
Q = 16.72 kJ

מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

FOGAÇA, ג'ניפר רושה ורגס. "מדידת קלוריות מזון באמצעות קלורימטר"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/medindo-as-calorias-dos-alimentos-por-meio-um-calorimetro.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.